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（浙教版）科学八上 专项培优 专题提升10 浮力的相关探究
一、实验与探究题
1．（2025八上·余姚期中）小科在学习“探究浮力大小的相关因素”后，与小组同学反复讨论，改进了老师的实验，改进后的实验装置如图所示，其中A、B是弹簧测力计，C为重物，D为薄塑料袋(质量不计)，E是用废弃的大号饮料瓶、带孔橡皮塞以及弯曲玻璃管自制的溢水杯，杯中加入红色的水，F是可升降平台，G为铁架台。
（1）实验选材：在选择A、B两个弹簧测力计时，小组同学经过简单的讨论后，认为应选择规格　 　(选填“相同”或“不相同”)的弹簧测力计。
（2）实验证据：同学们逐渐调高平台F，使重物浸入水中的体积越来越大，观察到弹簧测力计A 的示数变化量△FA 和弹簧测力计B的示数变化量△FB，则阿基米德原理成立的证据是　 　。
【答案】（1）相同
（2）△FA=△FB
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】（1）根据A、B两个弹簧测力计在实验中的作用分析；
（2）根据实验中两个弹簧测力计的示数变化量与浮力、排开液体的重力的关系分析。
【解答】（1） 在探究浮力大小的实验中，选择A、B两个弹簧测力计时，应选择相同规格的弹簧测力计。实验需要比较A、B的示数变化量（ΔFA和ΔFB），如果规格不同，可能导致测量误差或无法直接比较数据。
（2） 根据阿基米德原理可知，物体受到的浮力等于它排开液体所受的重力。实验中：
1. 弹簧测力计A的示数变化量ΔFA表示物体受到的浮力（F浮 = G - FA示数，ΔFA即为浮力的增加量）。
2. 弹簧测力计B的示数变化量ΔFB表示排开液体所受的重力（即溢出的水的重力）。
若阿基米德原理成立，则应有 ΔFA = ΔFB，即浮力的增加量等于排开液体所受重力的增加量。
2．（2025八上·柯桥期末）在探究“浮力的大小与什么因素有关”的实验中，小科提出了如下猜想：
猜想一：浮力的大小跟物体排开液体的体积有关；
猜想二：浮力的大小跟液体的密度有关。
（1）小科用如图甲所示的实验步骤进行探究，步骤D和E可以探究浮力的大小与　 　的关系。
（2）小科发现步骤B和C中，物体未完全浸没时，浮力随深度变化而变化。为此小科设计了实验：将一个质地均匀的长方形木块与一个合金块粘在一起组成组合体，他将组合体按图乙中(a) (b)所示方式，先后放入同一杯水中，组合体均漂浮在水面上。他推导出两次实验中组合体所受的浮力相等，简述推导的原理是　 　。
（3）两次实验，液面最终的高度都相同，但是组合体浸入水中的深度 其目的是为了只改变组合体浸入水中的深度，而不改变　 　，从而达到控制变量的目的。
（4）通过乙实验可得出的结论是：　 　。
【答案】（1）液体密度
（2）组合体均漂浮，浮力等于重力，重力不变则浮力不变；
（3）排开液体的体积
（4）当物体排开液体的体积和液体密度相同时，浮力大小与物体浸入液体的深度无关。
【知识点】阿基米德原理；浮力大小的计算
【解析】【分析】1、控制变量法：在研究多个因素关系时，每次只改变一个因素，保持其他因素不变，从而研究被改变因素对事物的影响，是科学探究中的重要方法。在探究浮力相关因素时，通过控制排开液体体积、液体密度、浸入深度等变量来分别研究其对浮力的影响。
2、阿基米德原理：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开液体所受的重力。
【解答】（1）在步骤 D 和 E 中，物体排开液体的体积相同（都是完全浸没），液体分别是水和盐水，即液体密度不同。根据控制变量法，当其他因素相同时，改变液体密度，是为了探究浮力的大小与液体密度的关系。
（2）根据物体的浮沉条件，当物体漂浮在液面上时，浮力等于重力。在图乙的 (a)、(b) 两种方式中，组合体均漂浮在水面上，组合体的重力不变，所以两次实验中组合体所受的浮力相等，原理是组合体均漂浮，浮力等于重力，重力不变则浮力不变。
（3）两次实验中，液面最终的高度都相同，说明组合体排开液体的体积相同。将组合体按不同方式放入水中，改变了组合体浸入水中的深度，而不改变排开液体的体积，从而达到控制变量的目的，以便探究浮力与深度的关系。（4）
在乙实验中，组合体排开液体的体积、液体的密度都相同，只是浸入水中的深度不同，但组合体所受浮力相等。所以通过乙实验可得出的结论是：当物体排开液体的体积和液体密度相同时，浮力大小与物体浸入液体的深度无关。
3．（2024八上·金华期中）探究“浸在水中的物体所受浮力与浸入深度的关系”。
实验器材：弹簧测力计、烧杯、水、圆柱体（体积相同的不同物体）。
实验要求：将物体所受的浮力大小及弹簧测力计示数与浸入深度的关系用图像表示出来。
实验结束后，A、B、C、D四组根据实验过程及结果画出了以下四幅图像，并进行汇报。
（1）这四幅图像中，有一幅图是错误的，你认为错误的是：　 　。
（2）根据图像A和C，得出F1、F2、F3三者的等量关系是　 　。
（3）A、B、C三种物质中密度最大的是　 　。
（4）根据图像B，计算出该物质的密度为　 　
【答案】（1）D
（2）
（3）A
（4）2
【知识点】阿基米德原理；浮力大小的计算
【解析】【分析】 （1）根据阿基米德原理，物体未完全浸没时，浮力随着浸入深度的增加而增大，当完全浸没时，深度增加，浮力大小不变，所以物体所受拉力应先减小后不变，所以 a是描述拉力与深度关系的，b是描述浮力与深度关系的，当物体刚好完全浸没时，此时拉力开始不变，同时物体受到的浮力也开始不变，据此对D同学所画的图形进行分析；
（2）图象中的F1表示物体所受的重力；图象中的F2表示物体全部浸没后弹簧测力计的拉力；F3表示物体全部浸没后，物体所受的浮力；物体全部浸没后受到三个力的作用，向下的重力和向上的浮力、拉力，此时物体处于静止状态，受的是平衡力，据此得出F1、F2、F3三者的等量关系；
（3）物体的体积相同，浸没在水中受到的浮力相同，由ABC三图可知，A图中F2最大，据F1、F2、F3三者的等量关系可知A图中物体的重力最大，据密度公式算出密度最大物质；
（4）图B可知，图B中F2=F3，代入等式F1=F2+F3，再根据阿基米德浮力公式和重力公式可计算出该物质的密度。
【解答】 （1）根据阿基米德原理，物体未完全浸没时，浮力随着浸入深度的增加而增大，当完全浸没时，深度增加，浮力大小不变，所以物体所受拉力应先减小后不变，所以 a是描述拉力与深度关系的，b是描述浮力与深度关系的，当物体刚好完全浸没时，此时拉力开始不变，同时物体受到的浮力也开始不变，但图D中拉力开始不变时浮力还在增大，所以D同学所画的图形是错误的；
（2）图像A和C中，根据阿基米德原理，物体未完全浸没时，浮力随着浸入深度的增加而增大，当完全浸没时，深度增加，浮力大小不变，所以物体所受拉力应先减小后不变，所以a是描述拉力与深度关系的，b是描述浮力与深度关系的；图象中的F1表示物体所受的重力；图象中的F2表示物体全部浸没后弹簧测力计的拉力；F3表示物体全部浸没后，物体所受的浮力；物体全部浸没后受到三个力的作用，向下的重力和向上的浮力、拉力，此时物体处于静止状态，受的是平衡力，即重力等于浮力加拉力，所以：F1=F2+F3；
（3）与（2）分析同理，图B中物体受力也符合：F1=F2+F3；
物体的体积相同，浸没在水中受到的浮力相同，所以A、B、C三图中F3相等；
由ABC三图可知，A图中F2最大，此时F1最大；
A图中物体的重力最大，质量最大，体积相同，由知，A图中物质密度最大。
（4）物体全部浸入液体中，物体的体积等于排开液体的体积，由图B可知，图B中F2=F3，代入等式F1=F2+F3可得：F1=2F3；
根据阿基米德浮力公式和重力公式可得：m物g=2ρ水gV；
ρ物gV=2ρ水gV；
解得：ρ物=2ρ水=2×1g/cm3=2g/cm3。
（1）实验中，弹簧测力计拉着圆柱体浸入水中时，随着浸入体积的增大，圆柱体受到的浮力增大，测力计的示数减小，测力计减小的值等于圆柱体受到的浮力，四幅图中F1表示物体没有浸入水中前测力计的示数，其大小等于物体的重力，F2表示物体浸没时测力计的示数，F3表示浸没时圆柱体受到的浮力，物体完全浸没后，浮力F3和测力计的示数都不变；四幅图中，D图中测力计的示数不变后，浮力还有一段随深度h而增加，故ABC正确，D错误。
故选D。
（2）F1表示物体没有浸入水中前测力计的示数，其大小等于物体的重力，F2表示圆柱体浸没时测力计的示数，F3表示浸没时圆柱体受到的浮力，根据图像A和C，得出F1、F2、F3三者的等量关系是。
（3）实验中所用圆柱体是体积相同不同物体，由，可得
①
A、B、C三个图中，A图F2的值最大，由①可知，A物体的密度最大，A、B、C三种物质中密度最大的是A。
（4）根据图像B可知，，根据可得
解得
该物质的密度为。
4．（2025八上·上虞期末）某科学小组为验证阿基米德原理，选用相关器材进行实验。器材如下：弹簧测力计、溢水杯、小水桶、小石块和水、细线（体积忽略不计）。
（1）实验步骤如图1所示，步骤丁中，随着铁块浸入水中的体积越来越大，观察到弹簧测力计的示数逐渐　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
（2）图1中的甲、乙、丁、戊中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4，若　 　成立（用已测得的物理量表示），则可以验证阿基米德原理。
（3）组员小虞利用升降台、两个相同的弹簧测力计A和B、吸管和裁剪的饮料瓶组成的溢水杯、薄塑料袋（质量忽略不计）等对实验进行改进，装置如图2所示。调节升降台使溢水杯上升，重物缓慢浸入装满水的溢水杯中，弹簧测力计A、B的示数变化量分别为FA和FB，则它们的大小关系是FA　 　FB（选填“>”、“＜”或“=”）。
（4）比较上述两个实验方案，小虞改进实验的优点是___________。
A．确保测力计固定，从而获得更稳定的读数
B．选用日常物品作为实验器材，操作更加方便
C．能同步观察测力计A、B示数的变化，便于比较
【答案】（1）减小
（2）F1-F3=F4-F2
（3）=
（4）A；B；C
【知识点】阿基米德原理；浮力大小的计算
【解析】【分析】（1）根据阿基米德原理F浮=ρ浮gV排分析铁块受到浮力的变化，根据F拉=G-F浮分析测力计的示数变化；
（2）称重法求浮力，排开液体重力等于排开液体与小桶总重与小桶重之差求得；
（3）测力计A示数变化量等于物体受到的浮力，B变化量等于排开液体的重力，若阿基米德原理成立分析二者的大小关系；
（4）根据题干信息优点是器材生活化，测力计固定读数稳定，而且能够同时观察测力计示数，便于比较大小，得出相关结论。
【解答】（1） 根据阿基米德原理F浮=ρ浮gV排可知， 步骤丁中，随着铁块浸入水中的体积越来越大，则物体所受浮力逐渐增大。由F拉=G-F浮可知，弹簧测力计的示数减小。
（2）根据图片可知，浮力F浮=G-F拉=F1-F3，排开液体重力G排=G总-G桶=F4-F2。根据阿基米德原理F浮=G排可知，若阿基米德原理成立，测力计示数关系应为F1-F3=F4-F2；
（3）测力计A示数变化量等于物体受到的浮力，B的变化量等于排开液体的重力。根据阿基米德原理F浮=G排可以知道，二者大小是相等的，即FA=FB。
（4）A．小虞改进实验中弹簧测力计被固定，从而获得更稳定的读数，故A符合题意；
B．选用日常物品作为实验器材，操作更加方便，故B符合题意；
C．物体逐步浸入与液体被排出同步发生，两个测力计示数同时发生变化，且变化量相等，更能明显地观察，便于比较，故C符合题意。
故选ABC。
（1）步骤丁中，随着铁块浸入水中的体积越来越大，根据阿基米德原理，则物体所受浮力逐渐增大，由称重法测浮力可知，弹簧测力计的示数减小。
（2）浮力大小等于物体重力与物体浸在液体中时测力计示数之差F1-F3，排开液体重力等于排开液体与小桶总重与小桶重之差F4-F2。根据阿基米德原理内容：浸在液体中物体受到浮力，大小等于排开液体的重力，若阿基米德原理成立，测力计示数关系应为F1-F3=F4-F2
（3）测力计A示数变化量等于物体受到的浮力，B的变化量等于排开液体的重力。根据阿基米德原理可以知道，二者大小是相等的，即FA=FB。
（4）A．小虞改进实验中弹簧测力计被固定，从而获得更稳定的读数，故A符合题意；
B．选用日常物品作为实验器材，操作更加方便，属于小虞改进实验的优点，故B符合题意；
C．物体逐步浸入与液体被排出同步发生，两个测力计示数同时发生变化，且变化量相等，更能明显地观察，便于比较，故C符合题意。
故选ABC。
5．（2025八上·镇海区期末）小科利用一根圆柱体吸管制作一个简易密度计，他用石蜡将下端封闭，并放入适量的细沙，它的长度为20cm，外直径为2cm，总质量为7g。
（1）这根吸管竖直漂浮在不同液体中时，液体的密度越大，它露出液面部分的长度　 　（选填“越长”、“越短”或“不变”）。
（2）如图甲，当把该简易密度计放入某液体中时，浸入液体中的长度为2cm，则该液体的密度为　 　（精确到0.1）。
（3）小科通过正确计算，在吸管上标出对应的刻度线，便制成了一个简易的吸管密度计。如图乙四种刻度的标示合理的是　 　。（填字母）
【答案】（1）越长
（2）1.1
（3）C
【知识点】阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】（1）根据漂浮条件比较浮力的变化，再根据阿基米德原理判断液体密度增大时排开液体体积的变化，最终确定露出水面的体积变化即可；
（2）根据漂浮条件，结合阿基米德原理的变形式推算液体密度；
（3）根据漂浮条件和阿基米德原理推导得出液体密度和浸入液体深度的关系式，据此判断密度计上刻度大小的变化规律即可。
【解答】（1）根据题意可知，吸管始终漂浮在液面上，则它受到的浮力始终等于受到的重力。
由于吸管的重力不变，所以它受到的浮力大小不变。
根据阿基米德原理可知，液体的密度越大，则排开液体的体积越小，
根据V=V浸入+V露出可知，此时露出液面的体积越大，
也就是它露出液面部分的长度越长。
（2）根据题意可知，吸管排开液体的体积；
此时受到的浮力F浮=G；
ρ液gV排=mg；
ρ液gV排=mg；
ρ液V排=m；
则液体密度为。
（3）根据阿基米德原理可知，液体密度，
则液体的密度与浸入液体的深度成反比；
即吸管上的刻度值越往下数值越大；
当液体密度变化量相同时，越靠下密度值越大，那么相邻刻度之间的距离越来越小，
故选C。
（1）吸管始终漂浮在液面上，则它受到的浮力始终等于受到的重力，则受到的浮力大小不变；根据阿基米德原理可知，液体的密度越大，则排开液体的体积越小，即露出液面的体积越大，也就是它露出液面部分的长度越长。
（2）吸管排开液体的体积
液体密度为
（3）根据（1）中分析，吸管受到的浮力保持不变，根据阿基米德原理可知，液体密度，液体的密度与浸入液体的深度成反比；即吸管上的刻度值越往下数值越大；当液体密度变化量相同时，越靠下密度值越大，那么相邻刻度之间的距离越来越小，故选C。
6．（2025八上·余姚期末）小科用装有沙子的带盖塑料瓶探究浮力的影响因素。
（1）小科根据三个常识，分别做出了三个猜想，其中符合常识1的是猜想　 　（填序号）。
常识 猜想
常识1：木头漂在水面，铁钉沉在水底 常识2：轮船从长江驶入大海，船身会上浮一些 常示3：人从泳池浅水区走向深水区，感觉身体变轻 猜想1：与浸入液体的深度有关 猜想2：与液体的密度有关 猜想3：与物体的密度有关
（2）为了验证上述猜想是否正确，小科依次做了如下实验：
①根据A、C、D的结果，可得猜想1是　 　（填“正确”或“错误”）的。
②通过　 　（填字母）实验对比，可探究浮力与液体密度有关。
③为验证猜想3，小科将瓶子中的沙子倒掉一些以减小物体密度（瓶子密度仍大于水）。然后重复实验操作，发现浸入液体前弹簧测力计示数为2.5N，浸没在水中时弹簧测力计示数为1.5N，则新测得浮力大小为　 　N。浮力大小与物体密度　 　（填“有关”或“无关”）。
【答案】（1）3
（2）错误；CE；1；无关
【知识点】阿基米德原理；浮力大小的计算
【解析】【分析】（1）木头漂在水面，是因为木头的密度小于水的密度；铁钉沉在水底，是因为铁的密度大于水的密度，其中符合常识1的是与物体的密度有关；
（2）①A、C、D实验中，C、D两次实验物体在水中深度不同，由称重法，两实验中受到的浮力相同；②CE实验中排开液体的体积相同，溶液密度不同，测力计示数不同；③将瓶子中的沙子倒掉一些以减小物体密度，由称重法知，此时受到的浮力为1N，原来没有倒出沙子密度大时，浸没后受到的浮力相比较，说明浮力大小与物体的密度是否有关；
【解答】（1）木头漂在水面，是因为木头的密度小于水的密度；铁钉沉在水底，是因为铁的密度大于水的密度，故符合常识1的是猜想3。
（2）①A、C、D实验中，C、D两次实验物体在水中深度不同，由称重法，两实验中受到的浮力相同，故猜想1：与浸入液体的深度有关是错误的；
②CE两次实验，物体浸没在密度不同的液体的深度相同，由称重法可知，受到的浮力不同，在盐水受到的浮力大于在水中受到的浮力，故两次实验对比，可探究浮力与液体密度有关；
③将瓶子中的沙子倒掉一些以减小物体密度，浸没在水中，由称重法可知此时物体受到的浮力F浮1=G1-F1=2.5N-1.5N=1N
由图可知到瓶子中没有倒出沙子密度大时，物体浸没在水中受到的浮力F浮0=G0-F0=2.8N-1.8N=1N
所以F浮1=F浮
由此可知，浮力的大小与物体的密度无关。
（1）木头漂在水面，是因为木头的密度小于水的密度；铁钉沉在水底，是因为铁的密度大于水的密度，故符合常识1的是猜想3。
（2）[1]①A、C、D实验中，C、D两次实验物体在水中深度不同，由称重法，两实验中受到的浮力相同，故猜想1：与浸入液体的深度有关是错误的；
[2]②CE两次实验，物体浸没在密度不同的液体的深度相同，由称重法可知，受到的浮力不同，在盐水受到的浮力大于在水中受到的浮力，故两次实验对比，可探究浮力与液体密度有关；
[3][4]③将瓶子中的沙子倒掉一些以减小物体密度，浸没在水中，由称重法可知此时物体受到的浮力F浮1=G1-F1=2.5N-1.5N=1N
由图可知到瓶子中没有倒出沙子密度大时，物体浸没在水中受到的浮力F浮0=G0-F0=2.8N-1.8N=1N
所以F浮1=F浮0
由此可知，浮力的大小与物体的密度无关。
7．（2025八上·拱墅期末）在项目学习中，小乐将一个瓶身为柱状体(横截面积为S)的空塑料瓶，去掉瓶底，旋紧瓶盖，在瓶盖处系上一块质量适当的石块，然后将其倒置在盛有适量水的容器里，制作出可测量待测物体质量的浮力秤(如图所示)。在老师的指导下，小乐还制作了如下“自制浮力秤”评价量表。
“自制浮力秤”评价量表 (节选)
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 未放物体时，塑料瓶能竖直漂浮在水中，且非常稳定 未放物体时，塑料瓶能竖直漂浮在水中，且基本稳定 未放物体时，塑料瓶无法竖直漂浮在水中
指标二 能准确测量出待测物体质量，误差不超过5% 能测量出待测物体质量， 误差5%~10% 无法测量出待测物体的质量或误差超过10%
请根据以上信息，结合所学知识，回答以下问题。
（1）未放入待测物体时，竖直漂浮的浮力秤在水中所受浮力F浮 与其重力G称的大小关系是：F浮　 　G称(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
（2）制作浮力秤时，为使“指标一”能达标，石块质量不能过小。确保悬浮后，先标注“0”刻度线，再将待测物体放入瓶内，测出瓶体上与水面相平位置到零刻度线之间的距离 h，可得出待测物体的质量m并标注刻度。请写出m与h之间的关系式：　 　(用m、ρ水、S、h等符号表示)。该浮力秤标注的质量刻度　 　(选填“均匀”或“不均匀”)。
（3）根据评价量表进行评价时，小乐制作的浮力秤“指标一”被评为“优秀”，“指标二”被评为“合格”。为使该浮力秤的“指标二”达到优秀水平，请你对该浮力秤提出合理的改进建议。　 　。
【答案】（1）等于
（2）m=ρ水Sh；均匀
（3）选取横截面积更小的塑料瓶
【知识点】阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】（1）根据物体的浮沉条件分析解答；
（2） 设瓶子的底面积为S，根据阿基米德原理表示F浮，瓶子处于漂浮状态，受到的浮力等于物体的重力，根据重力公式表示待测物体的重力，列方程可得m与h之间的关系式，根据得到的关系式分析二者之间的数量关系，进而确定刻度是否均匀；
（3）浮力秤通过塑料瓶上的刻度值读取所测物体的质量，则上面的分度值越小，则测量越准确。想办法增大刻度之间的间距就能提高测量精度，据此分析解答。
【解答】（1） 未放入待测物体时， 浮力秤在水面漂浮，则浮力等于重力，即F浮=G称。
（2） ①设瓶子的底面积为S，根据阿基米德原理可知F浮=ρ水gV排=ρ水gSh，
瓶子处于漂浮状态，受到的浮力等于重力，待测物体的重力G=mg，
则mg=ρ水gSh，
整解得：m=ρ水Sh。
②根据关系式m=ρ水Sh可知，所测物体的质量与塑料瓶浸入水面的距离成正比，即质量增大到原来的几倍，距离h就增大几倍，那么浮力秤标注的质量刻度是均匀的。
（3）要减小浮力秤的测量误差，即提高测量精度，就是增大相同的质量时，让深度h的变化量更大。根据m=ρ水Sh可知，我们可以选取横截面积更小的塑料瓶即可。
8．（2025八上·金东期末）如图甲是科技兴趣小组探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验装置(在物体未浸入液体中时，溢水杯中盛满水或酒精)。
（1）物体完全浸没在水中时所受的浮力为　 　N；
（2）由图甲中A、C、D可知，浮力与物体浸入液体的深度　 　(选填“有关”或“无关”)；
（3）由图甲中　 　可知，浮力与液体的密度有关；
（4）完成实验后，小组成员想通过实验找到浮力与排开液体重力的关系，借来了木块、天平、量筒和溢水杯等器材。首先将溢水杯放到天平的左盘，并向溢水杯内缓慢加水，直至液面到达溢水杯杯口。在右盘添加砝码直至天平平衡。将量筒放到溢水杯杯口下方，将木块缓慢放入溢水杯，待水不流出时，天平依然平衡，说明　 　。
【答案】（1）1
（2）无关
（3）ADE(或ACE)
（4）物体受到的浮力等于其排开液体的重力
【知识点】阿基米德原理；浮力大小的计算
【解析】【分析】（1）称重法测浮力时，浮力等于重力减拉力，据此计算物体受到的浮力。
（2）改变深度，浮力不变，可知浮力与深度无关。
（3）由可知，探究浮力与液体密度的关系时，应控制物体排开液体的体积相同。
（4）由沉浮状态可知，物体漂浮时，浮力等于重力。
【解答】（1）由A可知，物体的重力为4N，由C可知，物体浸没后，受到的拉力为3N，则。
（2）CD中物体所处深度不同，拉力相同，则浮力相同，说明浮力与物体浸入液体的深度无关。
（3）要探究浮力与液体密度的关系，应控制物体排开液体的体积相同而液体密度不同，所以应选择ACE或ADE进行探究，由图中数据可知，物体受到的拉力不同，可知浮力不同，说明浮力与液体的密度有关。
（4）天平仍然平衡，说明排出液体的重力等于木块的重力，木块处于漂浮状态，浮力等于重力，可知浮力等于排开液体受到的重力。
9．（2024八上·杭州期中）某兴趣小组设计自制了一个“浮沉子”。
[实验步骤]①在小药瓶的瓶盖处开一个小孔，水可通过小孔进出瓶体；
②小药瓶装满水后拧紧瓶盖，放入装有适量的水的矿泉水瓶内；
③拧紧矿泉水瓶的瓶盖。
[预期现象]小药瓶就是一个“浮沉子”，用力按压矿泉水瓶，小药瓶下沉，松手后上浮。
[知识原理]按压矿泉水瓶时，矿泉水瓶内气体压强　 　（选填“变大”“变小”或“不变”）；
[反馈改进]实验现象与预期不符，是因为实验步骤中出现了问题，请指出并改正：　 　。
【答案】变大；步骤②中，小药瓶装满水后拧紧瓶盖，放入装有适量的水的矿泉水瓶内，由于小药瓶材料的密度比水大，小药瓶受的浮力小于其重力，小药瓶会沉底，所以步骤②改为：小药瓶装入适量的水后拧紧瓶盖，放入装有适量的水的矿泉水瓶内。
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】（1）当对封闭的气体进行压缩时，气体的体积减小，压强会增大。
（2）物体的浮沉取决于浮力和重力的大小关系，当浮力大于重力时，物体上浮；当浮力小于重力时，物体下沉。
【解答】按压矿泉水瓶时，贮水筒内封闭气体体积变小，压强变大。
步骤②中，小药瓶装满水后拧紧瓶盖，放入装有适量的水的矿泉水瓶内，由于小药瓶材料的密度比水大，小药瓶受的浮力小于其重力，小药瓶会沉底，所以步骤②改为：小药瓶装入适量的水后拧紧瓶盖，放入装有适量的水的矿泉水瓶内。
10．（2024八上·海曙期中）某项目化学习小组开展了自制潜水艇项目，过程如下：
【产品设计】图甲为某小组自制的潜水艇，由生活舱和水舱构成，生活舱体积大于水舱体积。其材质为硬质塑料瓶，两个舱之间密封不连通，水舱与200毫升的注射器通过塑料软管相连
【产品调试】
任务一：如图乙所示，潜水艇完成从水面A位置下潜到B位置并稳定停留。
任务二：能从水底上浮到B位置并稳定停留。
任务三：完成从水底打捞一个重物（重0.3牛，体积为10厘米3）到B位置并稳定停留。
（1）自制潜水器靠改变　 　来完成三个任务。
（2）小明关闭进出水口将自制潜水器浸没在水中，当观察到　 　现象，则气密性良好。
（3）完成任务二的过程中，注射器活塞应往　 　移动。
（4）已知完成任务二时注射器活塞稳定在刻度a毫升。完成任务三时（用体积和质量均忽略不计的细线系住重物打捞），注射器活塞需要稳定在哪个刻度？　 　。（提示：结果用含a的代数式表示；注射器内气压始终等于外界大气压；g取10N/kg）
【答案】（1）水舱的进、出水
（2）没有气泡产生
（3）先向左后向右
（4）注射器活塞需要稳定在（a﹣20）mL刻度
【知识点】密度公式的应用；阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】 1）由物体的沉浮条件分析；
（2）关闭进出水口将自制潜水器浸没在水中，如果漏气，会观察到气泡产生；
（3）潜水艇从水底上浮排水，到B位置稳定停下来，要进水；
（4）重物G=0.3N，根据F浮=ρ水V排g可求出重物受到的浮力F浮，完成从水底打捞这个重物到B位置并稳定停留，在浮力不变的情况下，要减小自身的重力，即向外排出水的重力为：G水=G-F浮；根据G=mg求出向外排出水的质量m水，再根据密度公式求出向外排出水的体积V水，即注射器活塞需要向内推入气体的体积V气=V水；已知完成任务二时注射器活塞稳定在刻度a毫升，完成任务三时（用体积和质量均忽略不计的细线系住重物打捞），注射器活塞需要稳定在的刻度是：a-V气。
【解答】（1）根据题意可知，潜水艇在水中排开水的体积不变，则它受到的浮力不变，因此只能通过改变自身重力实现浮沉。水舱进水时重力增大实现下沉，出水时重力减小而实现上浮。
（2）如果装置漏气，则放入水中时会看到气泡，那么将自制的潜水器浸没在水中，如果没有气泡产生，则装置气密性良好。
（3）根据题意可知，完成任务二时，潜水艇需要先下沉再上浮，即先增大重力再减小重力，故注射器活塞先向左后向右移动。
（3）根据题意可知，物体的重力G＝0.3N，体积V=10cm3，
则受到的浮力为F浮＝ρ水V排g＝1.0×103kg/m3×10×10﹣6m3×10N/kg＝0.1N；
完成从水底打捞这个重物到B位置并稳定停留，在浮力不变的情况下，
即向外排出水的重力为G水＝G﹣F浮＝0.3N﹣0.1N＝5.2N；
向外排出水的质量为；
根据密度公式得，向外排出水的体积为；
则注射器活塞需要向内推入的气体体积为V气＝V水＝20mL；
已知完成任务二时注射器活塞稳定在刻度a毫升，完成任务三时（用体积和质量均忽略不计的细线系住重物打捞），注射器活塞需要稳定在的刻度是a-V水=（a﹣20）mL。
（1）潜水艇在上浮时重力要小于浮力，所用水舱出水，潜水艇要下沉时重力要大于浮力，水舱要进水。
（2）小明关闭进出水口，将自制的潜水器浸没在水中，如果没有气泡产生，则装置气密性良好。
（3）完成任务二上浮过程，小潜水器受到的浮力要大于自身的重力，需要向外排水，对注射器活塞的操作是：向左推活塞，在B处稳定停下来时，要时浮力等于重力，此时要向水舱进水，故注射器的活塞向右，所以注射器的活塞先向左后向右移动。
（4）重物
G＝0.3N
受到的浮力为
F浮＝ρ水V排g＝1.0×103kg/m3×10×10﹣6m3×10N/kg＝0.1N
完成从水底打捞这个重物到B位置并稳定停留，在浮力不变的情况下，即向外排出水的重力为
G水＝G﹣F浮＝0.3N﹣0.1N＝5.2N
向外排出水的质量为
根据密度公式得，向外排出水的体积为
则注射器活塞需要向内推入的气体体积为
V气＝V水＝20mL
已知完成任务二时注射器活塞稳定在刻度a毫升，完成任务三时（用体积和质量均忽略不计的细线系住重物打捞），注射器活塞需要稳定在的刻度是
a-V水=（a﹣20）mL
11．（2024八上·新昌期中）如图为伽利略彩球温度计，观察发现里面的小球在一天中不同时刻所处的位置会发生变化。小东感到好奇，也进行了研究制作。
【原理分析】彩球温度计中的特殊液体密度随温度的变化而变化，导致小球浮沉状态发生变化， 当小球悬浮时， 挂牌温度与液体温度相等。
【项目研究】小东用a、b、c三个体积不变的小球和特殊液体制成简易“温度计”，用以研究液体密度与温度的关系。
【观察记录】在 15℃、19℃、23℃时， a、b、c 小球浮沉状态如图所示：
【信息处理】结合上述信息，请你帮小东分析以下问题：
（1） 小球c 对应的温度标记应是　 　（选填：“15℃”“19℃”或“23℃”）；
（2） 液体温度在 15℃~23℃范围内， b球所受浮力与液体温度关系的图像正确的是　 　；
（3） 实验可得出的结论是　 　；
（4） 环境温度为25℃时，请推测并在图4 中画出三个小球的浮沉状态　 　。
【答案】15℃；C；液体的密度随温度的升高而降低；
【知识点】温度及温度的测量；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】（1）由题知，当小球悬浮时，挂牌温度与液体温度相等，据此判断出小球c对应的温度；
（2）液体温度从15℃升高到23℃过程中，b球由漂浮变为悬浮，再下沉，且b球的重力不变，由物体的浮沉条件可知b球受到浮力的变化，据此判断图像；
（3）由物体的浮沉条件可知液体温度升高时b球受到浮力的变化以及V排的变化，再根据F浮=ρ液gV排分析液体密度的变化，从而可知液体的密度随温度变化的规律；
（4）根据（3）的结论，利用阿基米德原理和浮沉条件进行推测。
【解答】（1）图1中环境温度（即液体温度）为15℃，且小球c悬浮，由题知，当小球悬浮时，挂牌温度与液体温度相等，所以小球c对应的温度应标记为15℃。
（2）由图可知，液体温度从15℃升高到23℃过程中，b球由漂浮变为悬浮，再下沉，且b球的重力不变，由浮沉条件可知b球的浮力先不变，再减小，故C正确，ABD错误。
故选C。
（3）当液体温度升高时，小球b先漂浮，再悬浮，这一过程中b球的浮力不变，但浸入液体中的体积逐渐增大，由可知，液体的密度变小；b球由悬浮到沉底过程中，根据浮沉条件可知其受到的浮力减小，但浸没后不变，根据可知，液体的密度变小，所以实验可得出的结论是液体的密度随温度的升高而降低。
（4）由（3）可知，液体的密度随温度的升高而减小，且环境温度为23℃时，小球a悬浮，则当环境温度升高为25℃时，液体密度变小，根据可知，小球a所受浮力变小，浮力小于其重力，所以小球a应沉底，此时b、c两球也是沉底的，如下图所示：
12．某学校举行了潜艇制作大赛，如图甲、乙所示为参赛选手的作品，比赛相关信息如下：
〔制作要求〕①生活舱和水舱独立分开；②生活舱体积大于水舱。
〔比赛任务〕①完成从水面下潜到指定位置悬浮；②完成从水底上浮到指定位置悬浮。
〔制作材料〕带盖的饮用水瓶(380 mL)4个、500g配重物、注射器、塑料管、热熔胶、剪刀、刻刀、透明胶等。
（1）A组同学的参赛作品如图甲所示，请根据制作要求分析，该作品　 　(填“符合”或“不符合”)参赛要求。
（2）B组同学的参赛作品如图乙所示，生活舱(可加配重不进水)为2个饮用水瓶，水舱为1个饮用水瓶(均未裁剪)，潜艇自重为100g。在实践中，B组同学发现，即使加入所有配重，无论怎么抽拉注射器，潜艇始终漂浮，无法下沉至水底。请通过计算说明原因。(饮用水瓶厚度不计，塑料软管、热熔胶体积均忽略不计，g 取10 N/ kg)
（3）B组同学经过思考，想要通过改变生活舱的体积来对潜艇进行改进，你认为若想要完成比赛，生活舱的体积范围应为　 　(潜艇自重变化忽略不计)。
（4）C组同学选择用一个饮用水瓶制作，其作品及轮廓如图丙所示，在完成任务时，潜艇经过的几个位置如图丁所示(潜艇用图丙中的轮廓图表示)。O点开始向水舱中注水，潜艇开始下沉；A点开始向外排水；B点潜艇顶端恰好到达水
【答案】（1）不符合
（2）解：潜艇浸没在水中时
水舱装满水时水的质量 ×380cm=380g=0.38kg；
根据阿基米德原理可得，其受到的浮力
潜艇的总重力 0.1kg+0.38kg)×10 N/ kg=9.8 N，
比较可知F浮>G总，潜艇无法下沉。
（3）380~600 cm3
（4）
【知识点】阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】 （1）根据生活舱体积大于水舱要求分析；
（2）根据F浮=ρ水gV排求出潜水艇完全浸没在水中受到的浮力与水舱装满水时潜水艇的总重力比较即可判断；
（3）根据总重力确定浮力，据此计算生活舱的体积；
（4）当潜水艇整个在水下时，浮力最大，而由于排开水的体积不变，所以只要未露出水面，浮力就不变；露出水面的过程浮力在变小；漂浮在水中时浮力最小，浮力等于重力。
【解答】 （1）制作要求是①生活舱和水舱独立分开：②生活舱体体积大于水舱；由图2可知生活舱体积小于水仓，故甲组同学参赛作品是不符合参赛要求的；
（3）如果潜艇自重变化忽略不计，要使潜艇能悬浮或下沉，受到的最大浮力
此时潜艇排开水的体积最大，
此时生活舱的最大体积
如果水舱不装水，潜艇恰好悬浮在水中时受到的浮力
此时潜艇排开水的体积最小，
此时生活舱的最小体积 220 cm3，
而生活舱体积应大于水舱，则生活舱的最小体积为 380 cm3，
则生活舱的体积范围应为 380~600 cm3。
（4） 从A到B过程中，潜水艇还未露出水面，故排开水的体积不变，浮力不变；B点开始露出水面，从B到C过程中排开水的体积变小，浮力变小，由于潜水艇顶部是圆弧形的，若潜水艇匀速露出水面，则排开水的体积减小得会越来越快，直到圆弧部分全部露出水面；从C到D过程则是排开水的体积均匀减小，所以浮力也是均匀减小，D点处于静止，之后浮力不再变化，浮力等于潜水艇自身重力。 如下图所示：
13．（2025八上·永康期末）小科所在的项目化学习小组同学制作“浮漂器”，成功地验证了阿基米德定律。选取溢水杯、泡沫块、托盘和粗铁丝、细铁丝等材料制作成“浮漂器”。 “浮漂器”的支撑杆由粗铁丝制成，下托盘由细铁丝制成。
【验证步骤】
①将“浮漂器”置于装有适量水的溢水杯中，取一小石块放在上托盘中，在支撑杆上标出此时的水位刻度线，标记为A。
②将小石块改放在下托盘，往上托盘加砝码，同时用空烧杯接收溢出的水，直到水面与标记的水位刻度线A 相平。
③取下砝码，把烧杯中的水全部倒入上托盘，水面与水位刻度线A 相平。
【结果分析】
由步骤①知，浮漂器漂浮，则 由步骤②知，浮漂器仍漂浮，则由步骤①②得出石块所受浮力 由步骤②③得出烧杯中水的重力 因此， 即石块所受浮力等于其所排开的水受到的重力，从而验证了阿基米德原理。
（1）泡沫块是制作“浮漂器”的关键要素之一。为确定泡沫块高度，设计制作时应考虑因素有____(可多选)；
A．溢水杯的质量 B．泡沫块的体积 C．液体的密度
（2）步骤①中将“浮漂器”置于溢水杯，判断杯中水为“适量”的依据是　 　；
（3）分析步骤②③，该组同学得出结论：烧杯中所收集水的重力等于砝码的总重力，即 推测其观察到的现象为　 　；
（4）有同学提出，步骤②中往上托盘“加砝码”的操作在实际操作过程中存在缺陷，改进方法有　 　(写出一种)。
【答案】（1）B；C
（2）将小石块放入上托盘时，有水溢出
（3）把烧杯中的水全部倒入上托盘后，水面与水位刻度线A 相平
（4）加细食盐或细沙等颗粒小的物体代替砝码
【知识点】阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】 （1）泡沫块高度与泡沫块所受浮力有关，浮力大于托盘重力和自身重力之和，能够上浮说明其密度小于液体密度；
（2）溢水杯中要盛满水，当在上托盘中放入小石块后，马上有水溢出，避免对实验结果产生影响，据此分析杯中水为“适量”的依据；
（3）两重力相等直观的现象是具有相同的作用效果；
（4）砝码有最小重量，食盐颗粒的最小重量较砝码更小，故更精确。
【解答】 （1）浮漂器能上浮，说明其所受浮力还得大于自身重力，即泡沫块的密度小于液体的密度，泡沫块的密度与泡沫块的体积有关，故BC正确；
又因为溢水杯在泡沫块的外部，溢水杯静止不动，所以A不影响泡沫块的高度。
故选BC。
（2）为避免对实验结果产生影响，判断杯中水为“适量”的依据是将小石块放入上托盘时，有少量水溢出（或水位刚好达到溢水口处）；
（3）两重力相等直观的现象是有相同的作用效果，即水位刻度线与水面相平；
（4）加上最小砝码，水位刻度线在水面下，取下最小砝码，水位刻度线在水面上，改用细盐可以避免这种情况发生。
14．（2025八上·上城期末）小尚在学习“阿基米德原理”时，想用木块验证“漂浮在液体中的物体所受浮力的大小F浮是否等于物体排开的液体所受重力的大小G排”。
（1）在设计实验时，通过推理得到了一种间接验证的方法。推理过程如下因为木块漂浮在水中，所以木块所受浮力的大小F浮等于木块所受重力G木。若要验证F得是否等于G排，只需验证　 　，又因为 所以只需验证m未是否等于 m排，实验步骤如图甲：
（2）实验数据记录如表所示：
研究对象 木块质量m米/g 小烧杯质量 m杯/g 杯、水总质量m总/g
木块 60 48 108
分析表格中的实验数据，得出结论：漂浮在液体中的物体所受浮力F浮与物体排开的液体所受重力 G排的大小关系是　 　。
（3）小城认为以上实验过程可以更加简化，如图乙所示，只需将装满水的溢水杯放在电子秤上，将木块放入溢水杯的同时用手拿着小烧杯收集排开的水，等溢水杯中不再有水溢出时，拿走小烧杯，若观察到　 　，即可得到
（4）小城的实验方案，不适用验证____是否满足“F浮是否等于 G排”。
A．悬浮在液体中的物体 B．在液体中沉底的物体
【答案】（1）m木是否等于m排
（2）相等
（3）电子秤的示数保持不变
（4）B
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】（1）根据等量代换分析；
（2）根据表格数据分析得出结论；
（3）根据溢出水的质量与物块质量相等分析；
（4）根据浮沉条件分析。
【解答】 （1）因为木块漂浮在水中，所以木块所受浮力的大小F浮等于木块所受重力的大小G木。
若要验证F浮是否等于G排，只需验证木块的重力G木是否等于G排，又因为G=mg，所以只需验证m木是否等于m排；
（2）溢出水的质量等于总质量减去空杯的质量，即m排=m总-m杯=118g-38g=80g，恰好等于木块的质量，故漂浮在液体中的物体所受浮力的大小F浮与物体排开的液体所受重力的大小G排相等。
（3）只需将装满水的溢水杯放在电子秤上，将木块轻轻放入溢水杯的同时用手拿着小烧杯收集排开的水，等溢水杯中不再有水溢出时，拿走小烧杯，溢出水的质量与物块质量相等，故电子秤的示数保持不变；
（4）下沉的物体重力大于浮力，故不能通过“m物是否等于m排”间接验证“F浮是否等于G排”。
1 / 1（浙教版）科学八上 专项培优 专题提升10 浮力的相关探究
一、实验与探究题
1．（2025八上·余姚期中）小科在学习“探究浮力大小的相关因素”后，与小组同学反复讨论，改进了老师的实验，改进后的实验装置如图所示，其中A、B是弹簧测力计，C为重物，D为薄塑料袋(质量不计)，E是用废弃的大号饮料瓶、带孔橡皮塞以及弯曲玻璃管自制的溢水杯，杯中加入红色的水，F是可升降平台，G为铁架台。
（1）实验选材：在选择A、B两个弹簧测力计时，小组同学经过简单的讨论后，认为应选择规格　 　(选填“相同”或“不相同”)的弹簧测力计。
（2）实验证据：同学们逐渐调高平台F，使重物浸入水中的体积越来越大，观察到弹簧测力计A 的示数变化量△FA 和弹簧测力计B的示数变化量△FB，则阿基米德原理成立的证据是　 　。
2．（2025八上·柯桥期末）在探究“浮力的大小与什么因素有关”的实验中，小科提出了如下猜想：
猜想一：浮力的大小跟物体排开液体的体积有关；
猜想二：浮力的大小跟液体的密度有关。
（1）小科用如图甲所示的实验步骤进行探究，步骤D和E可以探究浮力的大小与　 　的关系。
（2）小科发现步骤B和C中，物体未完全浸没时，浮力随深度变化而变化。为此小科设计了实验：将一个质地均匀的长方形木块与一个合金块粘在一起组成组合体，他将组合体按图乙中(a) (b)所示方式，先后放入同一杯水中，组合体均漂浮在水面上。他推导出两次实验中组合体所受的浮力相等，简述推导的原理是　 　。
（3）两次实验，液面最终的高度都相同，但是组合体浸入水中的深度 其目的是为了只改变组合体浸入水中的深度，而不改变　 　，从而达到控制变量的目的。
（4）通过乙实验可得出的结论是：　 　。
3．（2024八上·金华期中）探究“浸在水中的物体所受浮力与浸入深度的关系”。
实验器材：弹簧测力计、烧杯、水、圆柱体（体积相同的不同物体）。
实验要求：将物体所受的浮力大小及弹簧测力计示数与浸入深度的关系用图像表示出来。
实验结束后，A、B、C、D四组根据实验过程及结果画出了以下四幅图像，并进行汇报。
（1）这四幅图像中，有一幅图是错误的，你认为错误的是：　 　。
（2）根据图像A和C，得出F1、F2、F3三者的等量关系是　 　。
（3）A、B、C三种物质中密度最大的是　 　。
（4）根据图像B，计算出该物质的密度为　 　
4．（2025八上·上虞期末）某科学小组为验证阿基米德原理，选用相关器材进行实验。器材如下：弹簧测力计、溢水杯、小水桶、小石块和水、细线（体积忽略不计）。
（1）实验步骤如图1所示，步骤丁中，随着铁块浸入水中的体积越来越大，观察到弹簧测力计的示数逐渐　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
（2）图1中的甲、乙、丁、戊中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4，若　 　成立（用已测得的物理量表示），则可以验证阿基米德原理。
（3）组员小虞利用升降台、两个相同的弹簧测力计A和B、吸管和裁剪的饮料瓶组成的溢水杯、薄塑料袋（质量忽略不计）等对实验进行改进，装置如图2所示。调节升降台使溢水杯上升，重物缓慢浸入装满水的溢水杯中，弹簧测力计A、B的示数变化量分别为FA和FB，则它们的大小关系是FA　 　FB（选填“>”、“＜”或“=”）。
（4）比较上述两个实验方案，小虞改进实验的优点是___________。
A．确保测力计固定，从而获得更稳定的读数
B．选用日常物品作为实验器材，操作更加方便
C．能同步观察测力计A、B示数的变化，便于比较
5．（2025八上·镇海区期末）小科利用一根圆柱体吸管制作一个简易密度计，他用石蜡将下端封闭，并放入适量的细沙，它的长度为20cm，外直径为2cm，总质量为7g。
（1）这根吸管竖直漂浮在不同液体中时，液体的密度越大，它露出液面部分的长度　 　（选填“越长”、“越短”或“不变”）。
（2）如图甲，当把该简易密度计放入某液体中时，浸入液体中的长度为2cm，则该液体的密度为　 　（精确到0.1）。
（3）小科通过正确计算，在吸管上标出对应的刻度线，便制成了一个简易的吸管密度计。如图乙四种刻度的标示合理的是　 　。（填字母）
6．（2025八上·余姚期末）小科用装有沙子的带盖塑料瓶探究浮力的影响因素。
（1）小科根据三个常识，分别做出了三个猜想，其中符合常识1的是猜想　 　（填序号）。
常识 猜想
常识1：木头漂在水面，铁钉沉在水底 常识2：轮船从长江驶入大海，船身会上浮一些 常示3：人从泳池浅水区走向深水区，感觉身体变轻 猜想1：与浸入液体的深度有关 猜想2：与液体的密度有关 猜想3：与物体的密度有关
（2）为了验证上述猜想是否正确，小科依次做了如下实验：
①根据A、C、D的结果，可得猜想1是　 　（填“正确”或“错误”）的。
②通过　 　（填字母）实验对比，可探究浮力与液体密度有关。
③为验证猜想3，小科将瓶子中的沙子倒掉一些以减小物体密度（瓶子密度仍大于水）。然后重复实验操作，发现浸入液体前弹簧测力计示数为2.5N，浸没在水中时弹簧测力计示数为1.5N，则新测得浮力大小为　 　N。浮力大小与物体密度　 　（填“有关”或“无关”）。
7．（2025八上·拱墅期末）在项目学习中，小乐将一个瓶身为柱状体(横截面积为S)的空塑料瓶，去掉瓶底，旋紧瓶盖，在瓶盖处系上一块质量适当的石块，然后将其倒置在盛有适量水的容器里，制作出可测量待测物体质量的浮力秤(如图所示)。在老师的指导下，小乐还制作了如下“自制浮力秤”评价量表。
“自制浮力秤”评价量表 (节选)
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 未放物体时，塑料瓶能竖直漂浮在水中，且非常稳定 未放物体时，塑料瓶能竖直漂浮在水中，且基本稳定 未放物体时，塑料瓶无法竖直漂浮在水中
指标二 能准确测量出待测物体质量，误差不超过5% 能测量出待测物体质量， 误差5%~10% 无法测量出待测物体的质量或误差超过10%
请根据以上信息，结合所学知识，回答以下问题。
（1）未放入待测物体时，竖直漂浮的浮力秤在水中所受浮力F浮 与其重力G称的大小关系是：F浮　 　G称(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
（2）制作浮力秤时，为使“指标一”能达标，石块质量不能过小。确保悬浮后，先标注“0”刻度线，再将待测物体放入瓶内，测出瓶体上与水面相平位置到零刻度线之间的距离 h，可得出待测物体的质量m并标注刻度。请写出m与h之间的关系式：　 　(用m、ρ水、S、h等符号表示)。该浮力秤标注的质量刻度　 　(选填“均匀”或“不均匀”)。
（3）根据评价量表进行评价时，小乐制作的浮力秤“指标一”被评为“优秀”，“指标二”被评为“合格”。为使该浮力秤的“指标二”达到优秀水平，请你对该浮力秤提出合理的改进建议。　 　。
8．（2025八上·金东期末）如图甲是科技兴趣小组探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验装置(在物体未浸入液体中时，溢水杯中盛满水或酒精)。
（1）物体完全浸没在水中时所受的浮力为　 　N；
（2）由图甲中A、C、D可知，浮力与物体浸入液体的深度　 　(选填“有关”或“无关”)；
（3）由图甲中　 　可知，浮力与液体的密度有关；
（4）完成实验后，小组成员想通过实验找到浮力与排开液体重力的关系，借来了木块、天平、量筒和溢水杯等器材。首先将溢水杯放到天平的左盘，并向溢水杯内缓慢加水，直至液面到达溢水杯杯口。在右盘添加砝码直至天平平衡。将量筒放到溢水杯杯口下方，将木块缓慢放入溢水杯，待水不流出时，天平依然平衡，说明　 　。
9．（2024八上·杭州期中）某兴趣小组设计自制了一个“浮沉子”。
[实验步骤]①在小药瓶的瓶盖处开一个小孔，水可通过小孔进出瓶体；
②小药瓶装满水后拧紧瓶盖，放入装有适量的水的矿泉水瓶内；
③拧紧矿泉水瓶的瓶盖。
[预期现象]小药瓶就是一个“浮沉子”，用力按压矿泉水瓶，小药瓶下沉，松手后上浮。
[知识原理]按压矿泉水瓶时，矿泉水瓶内气体压强　 　（选填“变大”“变小”或“不变”）；
[反馈改进]实验现象与预期不符，是因为实验步骤中出现了问题，请指出并改正：　 　。
10．（2024八上·海曙期中）某项目化学习小组开展了自制潜水艇项目，过程如下：
【产品设计】图甲为某小组自制的潜水艇，由生活舱和水舱构成，生活舱体积大于水舱体积。其材质为硬质塑料瓶，两个舱之间密封不连通，水舱与200毫升的注射器通过塑料软管相连
【产品调试】
任务一：如图乙所示，潜水艇完成从水面A位置下潜到B位置并稳定停留。
任务二：能从水底上浮到B位置并稳定停留。
任务三：完成从水底打捞一个重物（重0.3牛，体积为10厘米3）到B位置并稳定停留。
（1）自制潜水器靠改变　 　来完成三个任务。
（2）小明关闭进出水口将自制潜水器浸没在水中，当观察到　 　现象，则气密性良好。
（3）完成任务二的过程中，注射器活塞应往　 　移动。
（4）已知完成任务二时注射器活塞稳定在刻度a毫升。完成任务三时（用体积和质量均忽略不计的细线系住重物打捞），注射器活塞需要稳定在哪个刻度？　 　。（提示：结果用含a的代数式表示；注射器内气压始终等于外界大气压；g取10N/kg）
11．（2024八上·新昌期中）如图为伽利略彩球温度计，观察发现里面的小球在一天中不同时刻所处的位置会发生变化。小东感到好奇，也进行了研究制作。
【原理分析】彩球温度计中的特殊液体密度随温度的变化而变化，导致小球浮沉状态发生变化， 当小球悬浮时， 挂牌温度与液体温度相等。
【项目研究】小东用a、b、c三个体积不变的小球和特殊液体制成简易“温度计”，用以研究液体密度与温度的关系。
【观察记录】在 15℃、19℃、23℃时， a、b、c 小球浮沉状态如图所示：
【信息处理】结合上述信息，请你帮小东分析以下问题：
（1） 小球c 对应的温度标记应是　 　（选填：“15℃”“19℃”或“23℃”）；
（2） 液体温度在 15℃~23℃范围内， b球所受浮力与液体温度关系的图像正确的是　 　；
（3） 实验可得出的结论是　 　；
（4） 环境温度为25℃时，请推测并在图4 中画出三个小球的浮沉状态　 　。
12．某学校举行了潜艇制作大赛，如图甲、乙所示为参赛选手的作品，比赛相关信息如下：
〔制作要求〕①生活舱和水舱独立分开；②生活舱体积大于水舱。
〔比赛任务〕①完成从水面下潜到指定位置悬浮；②完成从水底上浮到指定位置悬浮。
〔制作材料〕带盖的饮用水瓶(380 mL)4个、500g配重物、注射器、塑料管、热熔胶、剪刀、刻刀、透明胶等。
（1）A组同学的参赛作品如图甲所示，请根据制作要求分析，该作品　 　(填“符合”或“不符合”)参赛要求。
（2）B组同学的参赛作品如图乙所示，生活舱(可加配重不进水)为2个饮用水瓶，水舱为1个饮用水瓶(均未裁剪)，潜艇自重为100g。在实践中，B组同学发现，即使加入所有配重，无论怎么抽拉注射器，潜艇始终漂浮，无法下沉至水底。请通过计算说明原因。(饮用水瓶厚度不计，塑料软管、热熔胶体积均忽略不计，g 取10 N/ kg)
（3）B组同学经过思考，想要通过改变生活舱的体积来对潜艇进行改进，你认为若想要完成比赛，生活舱的体积范围应为　 　(潜艇自重变化忽略不计)。
（4）C组同学选择用一个饮用水瓶制作，其作品及轮廓如图丙所示，在完成任务时，潜艇经过的几个位置如图丁所示(潜艇用图丙中的轮廓图表示)。O点开始向水舱中注水，潜艇开始下沉；A点开始向外排水；B点潜艇顶端恰好到达水
13．（2025八上·永康期末）小科所在的项目化学习小组同学制作“浮漂器”，成功地验证了阿基米德定律。选取溢水杯、泡沫块、托盘和粗铁丝、细铁丝等材料制作成“浮漂器”。 “浮漂器”的支撑杆由粗铁丝制成，下托盘由细铁丝制成。
【验证步骤】
①将“浮漂器”置于装有适量水的溢水杯中，取一小石块放在上托盘中，在支撑杆上标出此时的水位刻度线，标记为A。
②将小石块改放在下托盘，往上托盘加砝码，同时用空烧杯接收溢出的水，直到水面与标记的水位刻度线A 相平。
③取下砝码，把烧杯中的水全部倒入上托盘，水面与水位刻度线A 相平。
【结果分析】
由步骤①知，浮漂器漂浮，则 由步骤②知，浮漂器仍漂浮，则由步骤①②得出石块所受浮力 由步骤②③得出烧杯中水的重力 因此， 即石块所受浮力等于其所排开的水受到的重力，从而验证了阿基米德原理。
（1）泡沫块是制作“浮漂器”的关键要素之一。为确定泡沫块高度，设计制作时应考虑因素有____(可多选)；
A．溢水杯的质量 B．泡沫块的体积 C．液体的密度
（2）步骤①中将“浮漂器”置于溢水杯，判断杯中水为“适量”的依据是　 　；
（3）分析步骤②③，该组同学得出结论：烧杯中所收集水的重力等于砝码的总重力，即 推测其观察到的现象为　 　；
（4）有同学提出，步骤②中往上托盘“加砝码”的操作在实际操作过程中存在缺陷，改进方法有　 　(写出一种)。
14．（2025八上·上城期末）小尚在学习“阿基米德原理”时，想用木块验证“漂浮在液体中的物体所受浮力的大小F浮是否等于物体排开的液体所受重力的大小G排”。
（1）在设计实验时，通过推理得到了一种间接验证的方法。推理过程如下因为木块漂浮在水中，所以木块所受浮力的大小F浮等于木块所受重力G木。若要验证F得是否等于G排，只需验证　 　，又因为 所以只需验证m未是否等于 m排，实验步骤如图甲：
（2）实验数据记录如表所示：
研究对象 木块质量m米/g 小烧杯质量 m杯/g 杯、水总质量m总/g
木块 60 48 108
分析表格中的实验数据，得出结论：漂浮在液体中的物体所受浮力F浮与物体排开的液体所受重力 G排的大小关系是　 　。
（3）小城认为以上实验过程可以更加简化，如图乙所示，只需将装满水的溢水杯放在电子秤上，将木块放入溢水杯的同时用手拿着小烧杯收集排开的水，等溢水杯中不再有水溢出时，拿走小烧杯，若观察到　 　，即可得到
（4）小城的实验方案，不适用验证____是否满足“F浮是否等于 G排”。
A．悬浮在液体中的物体 B．在液体中沉底的物体
答案解析部分
1．【答案】（1）相同
（2）△FA=△FB
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】（1）根据A、B两个弹簧测力计在实验中的作用分析；
（2）根据实验中两个弹簧测力计的示数变化量与浮力、排开液体的重力的关系分析。
【解答】（1） 在探究浮力大小的实验中，选择A、B两个弹簧测力计时，应选择相同规格的弹簧测力计。实验需要比较A、B的示数变化量（ΔFA和ΔFB），如果规格不同，可能导致测量误差或无法直接比较数据。
（2） 根据阿基米德原理可知，物体受到的浮力等于它排开液体所受的重力。实验中：
1. 弹簧测力计A的示数变化量ΔFA表示物体受到的浮力（F浮 = G - FA示数，ΔFA即为浮力的增加量）。
2. 弹簧测力计B的示数变化量ΔFB表示排开液体所受的重力（即溢出的水的重力）。
若阿基米德原理成立，则应有 ΔFA = ΔFB，即浮力的增加量等于排开液体所受重力的增加量。
2．【答案】（1）液体密度
（2）组合体均漂浮，浮力等于重力，重力不变则浮力不变；
（3）排开液体的体积
（4）当物体排开液体的体积和液体密度相同时，浮力大小与物体浸入液体的深度无关。
【知识点】阿基米德原理；浮力大小的计算
【解析】【分析】1、控制变量法：在研究多个因素关系时，每次只改变一个因素，保持其他因素不变，从而研究被改变因素对事物的影响，是科学探究中的重要方法。在探究浮力相关因素时，通过控制排开液体体积、液体密度、浸入深度等变量来分别研究其对浮力的影响。
2、阿基米德原理：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开液体所受的重力。
【解答】（1）在步骤 D 和 E 中，物体排开液体的体积相同（都是完全浸没），液体分别是水和盐水，即液体密度不同。根据控制变量法，当其他因素相同时，改变液体密度，是为了探究浮力的大小与液体密度的关系。
（2）根据物体的浮沉条件，当物体漂浮在液面上时，浮力等于重力。在图乙的 (a)、(b) 两种方式中，组合体均漂浮在水面上，组合体的重力不变，所以两次实验中组合体所受的浮力相等，原理是组合体均漂浮，浮力等于重力，重力不变则浮力不变。
（3）两次实验中，液面最终的高度都相同，说明组合体排开液体的体积相同。将组合体按不同方式放入水中，改变了组合体浸入水中的深度，而不改变排开液体的体积，从而达到控制变量的目的，以便探究浮力与深度的关系。（4）
在乙实验中，组合体排开液体的体积、液体的密度都相同，只是浸入水中的深度不同，但组合体所受浮力相等。所以通过乙实验可得出的结论是：当物体排开液体的体积和液体密度相同时，浮力大小与物体浸入液体的深度无关。
3．【答案】（1）D
（2）
（3）A
（4）2
【知识点】阿基米德原理；浮力大小的计算
【解析】【分析】 （1）根据阿基米德原理，物体未完全浸没时，浮力随着浸入深度的增加而增大，当完全浸没时，深度增加，浮力大小不变，所以物体所受拉力应先减小后不变，所以 a是描述拉力与深度关系的，b是描述浮力与深度关系的，当物体刚好完全浸没时，此时拉力开始不变，同时物体受到的浮力也开始不变，据此对D同学所画的图形进行分析；
（2）图象中的F1表示物体所受的重力；图象中的F2表示物体全部浸没后弹簧测力计的拉力；F3表示物体全部浸没后，物体所受的浮力；物体全部浸没后受到三个力的作用，向下的重力和向上的浮力、拉力，此时物体处于静止状态，受的是平衡力，据此得出F1、F2、F3三者的等量关系；
（3）物体的体积相同，浸没在水中受到的浮力相同，由ABC三图可知，A图中F2最大，据F1、F2、F3三者的等量关系可知A图中物体的重力最大，据密度公式算出密度最大物质；
（4）图B可知，图B中F2=F3，代入等式F1=F2+F3，再根据阿基米德浮力公式和重力公式可计算出该物质的密度。
【解答】 （1）根据阿基米德原理，物体未完全浸没时，浮力随着浸入深度的增加而增大，当完全浸没时，深度增加，浮力大小不变，所以物体所受拉力应先减小后不变，所以 a是描述拉力与深度关系的，b是描述浮力与深度关系的，当物体刚好完全浸没时，此时拉力开始不变，同时物体受到的浮力也开始不变，但图D中拉力开始不变时浮力还在增大，所以D同学所画的图形是错误的；
（2）图像A和C中，根据阿基米德原理，物体未完全浸没时，浮力随着浸入深度的增加而增大，当完全浸没时，深度增加，浮力大小不变，所以物体所受拉力应先减小后不变，所以a是描述拉力与深度关系的，b是描述浮力与深度关系的；图象中的F1表示物体所受的重力；图象中的F2表示物体全部浸没后弹簧测力计的拉力；F3表示物体全部浸没后，物体所受的浮力；物体全部浸没后受到三个力的作用，向下的重力和向上的浮力、拉力，此时物体处于静止状态，受的是平衡力，即重力等于浮力加拉力，所以：F1=F2+F3；
（3）与（2）分析同理，图B中物体受力也符合：F1=F2+F3；
物体的体积相同，浸没在水中受到的浮力相同，所以A、B、C三图中F3相等；
由ABC三图可知，A图中F2最大，此时F1最大；
A图中物体的重力最大，质量最大，体积相同，由知，A图中物质密度最大。
（4）物体全部浸入液体中，物体的体积等于排开液体的体积，由图B可知，图B中F2=F3，代入等式F1=F2+F3可得：F1=2F3；
根据阿基米德浮力公式和重力公式可得：m物g=2ρ水gV；
ρ物gV=2ρ水gV；
解得：ρ物=2ρ水=2×1g/cm3=2g/cm3。
（1）实验中，弹簧测力计拉着圆柱体浸入水中时，随着浸入体积的增大，圆柱体受到的浮力增大，测力计的示数减小，测力计减小的值等于圆柱体受到的浮力，四幅图中F1表示物体没有浸入水中前测力计的示数，其大小等于物体的重力，F2表示物体浸没时测力计的示数，F3表示浸没时圆柱体受到的浮力，物体完全浸没后，浮力F3和测力计的示数都不变；四幅图中，D图中测力计的示数不变后，浮力还有一段随深度h而增加，故ABC正确，D错误。
故选D。
（2）F1表示物体没有浸入水中前测力计的示数，其大小等于物体的重力，F2表示圆柱体浸没时测力计的示数，F3表示浸没时圆柱体受到的浮力，根据图像A和C，得出F1、F2、F3三者的等量关系是。
（3）实验中所用圆柱体是体积相同不同物体，由，可得
①
A、B、C三个图中，A图F2的值最大，由①可知，A物体的密度最大，A、B、C三种物质中密度最大的是A。
（4）根据图像B可知，，根据可得
解得
该物质的密度为。
4．【答案】（1）减小
（2）F1-F3=F4-F2
（3）=
（4）A；B；C
【知识点】阿基米德原理；浮力大小的计算
【解析】【分析】（1）根据阿基米德原理F浮=ρ浮gV排分析铁块受到浮力的变化，根据F拉=G-F浮分析测力计的示数变化；
（2）称重法求浮力，排开液体重力等于排开液体与小桶总重与小桶重之差求得；
（3）测力计A示数变化量等于物体受到的浮力，B变化量等于排开液体的重力，若阿基米德原理成立分析二者的大小关系；
（4）根据题干信息优点是器材生活化，测力计固定读数稳定，而且能够同时观察测力计示数，便于比较大小，得出相关结论。
【解答】（1） 根据阿基米德原理F浮=ρ浮gV排可知， 步骤丁中，随着铁块浸入水中的体积越来越大，则物体所受浮力逐渐增大。由F拉=G-F浮可知，弹簧测力计的示数减小。
（2）根据图片可知，浮力F浮=G-F拉=F1-F3，排开液体重力G排=G总-G桶=F4-F2。根据阿基米德原理F浮=G排可知，若阿基米德原理成立，测力计示数关系应为F1-F3=F4-F2；
（3）测力计A示数变化量等于物体受到的浮力，B的变化量等于排开液体的重力。根据阿基米德原理F浮=G排可以知道，二者大小是相等的，即FA=FB。
（4）A．小虞改进实验中弹簧测力计被固定，从而获得更稳定的读数，故A符合题意；
B．选用日常物品作为实验器材，操作更加方便，故B符合题意；
C．物体逐步浸入与液体被排出同步发生，两个测力计示数同时发生变化，且变化量相等，更能明显地观察，便于比较，故C符合题意。
故选ABC。
（1）步骤丁中，随着铁块浸入水中的体积越来越大，根据阿基米德原理，则物体所受浮力逐渐增大，由称重法测浮力可知，弹簧测力计的示数减小。
（2）浮力大小等于物体重力与物体浸在液体中时测力计示数之差F1-F3，排开液体重力等于排开液体与小桶总重与小桶重之差F4-F2。根据阿基米德原理内容：浸在液体中物体受到浮力，大小等于排开液体的重力，若阿基米德原理成立，测力计示数关系应为F1-F3=F4-F2
（3）测力计A示数变化量等于物体受到的浮力，B的变化量等于排开液体的重力。根据阿基米德原理可以知道，二者大小是相等的，即FA=FB。
（4）A．小虞改进实验中弹簧测力计被固定，从而获得更稳定的读数，故A符合题意；
B．选用日常物品作为实验器材，操作更加方便，属于小虞改进实验的优点，故B符合题意；
C．物体逐步浸入与液体被排出同步发生，两个测力计示数同时发生变化，且变化量相等，更能明显地观察，便于比较，故C符合题意。
故选ABC。
5．【答案】（1）越长
（2）1.1
（3）C
【知识点】阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】（1）根据漂浮条件比较浮力的变化，再根据阿基米德原理判断液体密度增大时排开液体体积的变化，最终确定露出水面的体积变化即可；
（2）根据漂浮条件，结合阿基米德原理的变形式推算液体密度；
（3）根据漂浮条件和阿基米德原理推导得出液体密度和浸入液体深度的关系式，据此判断密度计上刻度大小的变化规律即可。
【解答】（1）根据题意可知，吸管始终漂浮在液面上，则它受到的浮力始终等于受到的重力。
由于吸管的重力不变，所以它受到的浮力大小不变。
根据阿基米德原理可知，液体的密度越大，则排开液体的体积越小，
根据V=V浸入+V露出可知，此时露出液面的体积越大，
也就是它露出液面部分的长度越长。
（2）根据题意可知，吸管排开液体的体积；
此时受到的浮力F浮=G；
ρ液gV排=mg；
ρ液gV排=mg；
ρ液V排=m；
则液体密度为。
（3）根据阿基米德原理可知，液体密度，
则液体的密度与浸入液体的深度成反比；
即吸管上的刻度值越往下数值越大；
当液体密度变化量相同时，越靠下密度值越大，那么相邻刻度之间的距离越来越小，
故选C。
（1）吸管始终漂浮在液面上，则它受到的浮力始终等于受到的重力，则受到的浮力大小不变；根据阿基米德原理可知，液体的密度越大，则排开液体的体积越小，即露出液面的体积越大，也就是它露出液面部分的长度越长。
（2）吸管排开液体的体积
液体密度为
（3）根据（1）中分析，吸管受到的浮力保持不变，根据阿基米德原理可知，液体密度，液体的密度与浸入液体的深度成反比；即吸管上的刻度值越往下数值越大；当液体密度变化量相同时，越靠下密度值越大，那么相邻刻度之间的距离越来越小，故选C。
6．【答案】（1）3
（2）错误；CE；1；无关
【知识点】阿基米德原理；浮力大小的计算
【解析】【分析】（1）木头漂在水面，是因为木头的密度小于水的密度；铁钉沉在水底，是因为铁的密度大于水的密度，其中符合常识1的是与物体的密度有关；
（2）①A、C、D实验中，C、D两次实验物体在水中深度不同，由称重法，两实验中受到的浮力相同；②CE实验中排开液体的体积相同，溶液密度不同，测力计示数不同；③将瓶子中的沙子倒掉一些以减小物体密度，由称重法知，此时受到的浮力为1N，原来没有倒出沙子密度大时，浸没后受到的浮力相比较，说明浮力大小与物体的密度是否有关；
【解答】（1）木头漂在水面，是因为木头的密度小于水的密度；铁钉沉在水底，是因为铁的密度大于水的密度，故符合常识1的是猜想3。
（2）①A、C、D实验中，C、D两次实验物体在水中深度不同，由称重法，两实验中受到的浮力相同，故猜想1：与浸入液体的深度有关是错误的；
②CE两次实验，物体浸没在密度不同的液体的深度相同，由称重法可知，受到的浮力不同，在盐水受到的浮力大于在水中受到的浮力，故两次实验对比，可探究浮力与液体密度有关；
③将瓶子中的沙子倒掉一些以减小物体密度，浸没在水中，由称重法可知此时物体受到的浮力F浮1=G1-F1=2.5N-1.5N=1N
由图可知到瓶子中没有倒出沙子密度大时，物体浸没在水中受到的浮力F浮0=G0-F0=2.8N-1.8N=1N
所以F浮1=F浮
由此可知，浮力的大小与物体的密度无关。
（1）木头漂在水面，是因为木头的密度小于水的密度；铁钉沉在水底，是因为铁的密度大于水的密度，故符合常识1的是猜想3。
（2）[1]①A、C、D实验中，C、D两次实验物体在水中深度不同，由称重法，两实验中受到的浮力相同，故猜想1：与浸入液体的深度有关是错误的；
[2]②CE两次实验，物体浸没在密度不同的液体的深度相同，由称重法可知，受到的浮力不同，在盐水受到的浮力大于在水中受到的浮力，故两次实验对比，可探究浮力与液体密度有关；
[3][4]③将瓶子中的沙子倒掉一些以减小物体密度，浸没在水中，由称重法可知此时物体受到的浮力F浮1=G1-F1=2.5N-1.5N=1N
由图可知到瓶子中没有倒出沙子密度大时，物体浸没在水中受到的浮力F浮0=G0-F0=2.8N-1.8N=1N
所以F浮1=F浮0
由此可知，浮力的大小与物体的密度无关。
7．【答案】（1）等于
（2）m=ρ水Sh；均匀
（3）选取横截面积更小的塑料瓶
【知识点】阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】（1）根据物体的浮沉条件分析解答；
（2） 设瓶子的底面积为S，根据阿基米德原理表示F浮，瓶子处于漂浮状态，受到的浮力等于物体的重力，根据重力公式表示待测物体的重力，列方程可得m与h之间的关系式，根据得到的关系式分析二者之间的数量关系，进而确定刻度是否均匀；
（3）浮力秤通过塑料瓶上的刻度值读取所测物体的质量，则上面的分度值越小，则测量越准确。想办法增大刻度之间的间距就能提高测量精度，据此分析解答。
【解答】（1） 未放入待测物体时， 浮力秤在水面漂浮，则浮力等于重力，即F浮=G称。
（2） ①设瓶子的底面积为S，根据阿基米德原理可知F浮=ρ水gV排=ρ水gSh，
瓶子处于漂浮状态，受到的浮力等于重力，待测物体的重力G=mg，
则mg=ρ水gSh，
整解得：m=ρ水Sh。
②根据关系式m=ρ水Sh可知，所测物体的质量与塑料瓶浸入水面的距离成正比，即质量增大到原来的几倍，距离h就增大几倍，那么浮力秤标注的质量刻度是均匀的。
（3）要减小浮力秤的测量误差，即提高测量精度，就是增大相同的质量时，让深度h的变化量更大。根据m=ρ水Sh可知，我们可以选取横截面积更小的塑料瓶即可。
8．【答案】（1）1
（2）无关
（3）ADE(或ACE)
（4）物体受到的浮力等于其排开液体的重力
【知识点】阿基米德原理；浮力大小的计算
【解析】【分析】（1）称重法测浮力时，浮力等于重力减拉力，据此计算物体受到的浮力。
（2）改变深度，浮力不变，可知浮力与深度无关。
（3）由可知，探究浮力与液体密度的关系时，应控制物体排开液体的体积相同。
（4）由沉浮状态可知，物体漂浮时，浮力等于重力。
【解答】（1）由A可知，物体的重力为4N，由C可知，物体浸没后，受到的拉力为3N，则。
（2）CD中物体所处深度不同，拉力相同，则浮力相同，说明浮力与物体浸入液体的深度无关。
（3）要探究浮力与液体密度的关系，应控制物体排开液体的体积相同而液体密度不同，所以应选择ACE或ADE进行探究，由图中数据可知，物体受到的拉力不同，可知浮力不同，说明浮力与液体的密度有关。
（4）天平仍然平衡，说明排出液体的重力等于木块的重力，木块处于漂浮状态，浮力等于重力，可知浮力等于排开液体受到的重力。
9．【答案】变大；步骤②中，小药瓶装满水后拧紧瓶盖，放入装有适量的水的矿泉水瓶内，由于小药瓶材料的密度比水大，小药瓶受的浮力小于其重力，小药瓶会沉底，所以步骤②改为：小药瓶装入适量的水后拧紧瓶盖，放入装有适量的水的矿泉水瓶内。
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】（1）当对封闭的气体进行压缩时，气体的体积减小，压强会增大。
（2）物体的浮沉取决于浮力和重力的大小关系，当浮力大于重力时，物体上浮；当浮力小于重力时，物体下沉。
【解答】按压矿泉水瓶时，贮水筒内封闭气体体积变小，压强变大。
步骤②中，小药瓶装满水后拧紧瓶盖，放入装有适量的水的矿泉水瓶内，由于小药瓶材料的密度比水大，小药瓶受的浮力小于其重力，小药瓶会沉底，所以步骤②改为：小药瓶装入适量的水后拧紧瓶盖，放入装有适量的水的矿泉水瓶内。
10．【答案】（1）水舱的进、出水
（2）没有气泡产生
（3）先向左后向右
（4）注射器活塞需要稳定在（a﹣20）mL刻度
【知识点】密度公式的应用；阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】 1）由物体的沉浮条件分析；
（2）关闭进出水口将自制潜水器浸没在水中，如果漏气，会观察到气泡产生；
（3）潜水艇从水底上浮排水，到B位置稳定停下来，要进水；
（4）重物G=0.3N，根据F浮=ρ水V排g可求出重物受到的浮力F浮，完成从水底打捞这个重物到B位置并稳定停留，在浮力不变的情况下，要减小自身的重力，即向外排出水的重力为：G水=G-F浮；根据G=mg求出向外排出水的质量m水，再根据密度公式求出向外排出水的体积V水，即注射器活塞需要向内推入气体的体积V气=V水；已知完成任务二时注射器活塞稳定在刻度a毫升，完成任务三时（用体积和质量均忽略不计的细线系住重物打捞），注射器活塞需要稳定在的刻度是：a-V气。
【解答】（1）根据题意可知，潜水艇在水中排开水的体积不变，则它受到的浮力不变，因此只能通过改变自身重力实现浮沉。水舱进水时重力增大实现下沉，出水时重力减小而实现上浮。
（2）如果装置漏气，则放入水中时会看到气泡，那么将自制的潜水器浸没在水中，如果没有气泡产生，则装置气密性良好。
（3）根据题意可知，完成任务二时，潜水艇需要先下沉再上浮，即先增大重力再减小重力，故注射器活塞先向左后向右移动。
（3）根据题意可知，物体的重力G＝0.3N，体积V=10cm3，
则受到的浮力为F浮＝ρ水V排g＝1.0×103kg/m3×10×10﹣6m3×10N/kg＝0.1N；
完成从水底打捞这个重物到B位置并稳定停留，在浮力不变的情况下，
即向外排出水的重力为G水＝G﹣F浮＝0.3N﹣0.1N＝5.2N；
向外排出水的质量为；
根据密度公式得，向外排出水的体积为；
则注射器活塞需要向内推入的气体体积为V气＝V水＝20mL；
已知完成任务二时注射器活塞稳定在刻度a毫升，完成任务三时（用体积和质量均忽略不计的细线系住重物打捞），注射器活塞需要稳定在的刻度是a-V水=（a﹣20）mL。
（1）潜水艇在上浮时重力要小于浮力，所用水舱出水，潜水艇要下沉时重力要大于浮力，水舱要进水。
（2）小明关闭进出水口，将自制的潜水器浸没在水中，如果没有气泡产生，则装置气密性良好。
（3）完成任务二上浮过程，小潜水器受到的浮力要大于自身的重力，需要向外排水，对注射器活塞的操作是：向左推活塞，在B处稳定停下来时，要时浮力等于重力，此时要向水舱进水，故注射器的活塞向右，所以注射器的活塞先向左后向右移动。
（4）重物
G＝0.3N
受到的浮力为
F浮＝ρ水V排g＝1.0×103kg/m3×10×10﹣6m3×10N/kg＝0.1N
完成从水底打捞这个重物到B位置并稳定停留，在浮力不变的情况下，即向外排出水的重力为
G水＝G﹣F浮＝0.3N﹣0.1N＝5.2N
向外排出水的质量为
根据密度公式得，向外排出水的体积为
则注射器活塞需要向内推入的气体体积为
V气＝V水＝20mL
已知完成任务二时注射器活塞稳定在刻度a毫升，完成任务三时（用体积和质量均忽略不计的细线系住重物打捞），注射器活塞需要稳定在的刻度是
a-V水=（a﹣20）mL
11．【答案】15℃；C；液体的密度随温度的升高而降低；
【知识点】温度及温度的测量；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】（1）由题知，当小球悬浮时，挂牌温度与液体温度相等，据此判断出小球c对应的温度；
（2）液体温度从15℃升高到23℃过程中，b球由漂浮变为悬浮，再下沉，且b球的重力不变，由物体的浮沉条件可知b球受到浮力的变化，据此判断图像；
（3）由物体的浮沉条件可知液体温度升高时b球受到浮力的变化以及V排的变化，再根据F浮=ρ液gV排分析液体密度的变化，从而可知液体的密度随温度变化的规律；
（4）根据（3）的结论，利用阿基米德原理和浮沉条件进行推测。
【解答】（1）图1中环境温度（即液体温度）为15℃，且小球c悬浮，由题知，当小球悬浮时，挂牌温度与液体温度相等，所以小球c对应的温度应标记为15℃。
（2）由图可知，液体温度从15℃升高到23℃过程中，b球由漂浮变为悬浮，再下沉，且b球的重力不变，由浮沉条件可知b球的浮力先不变，再减小，故C正确，ABD错误。
故选C。
（3）当液体温度升高时，小球b先漂浮，再悬浮，这一过程中b球的浮力不变，但浸入液体中的体积逐渐增大，由可知，液体的密度变小；b球由悬浮到沉底过程中，根据浮沉条件可知其受到的浮力减小，但浸没后不变，根据可知，液体的密度变小，所以实验可得出的结论是液体的密度随温度的升高而降低。
（4）由（3）可知，液体的密度随温度的升高而减小，且环境温度为23℃时，小球a悬浮，则当环境温度升高为25℃时，液体密度变小，根据可知，小球a所受浮力变小，浮力小于其重力，所以小球a应沉底，此时b、c两球也是沉底的，如下图所示：
12．【答案】（1）不符合
（2）解：潜艇浸没在水中时
水舱装满水时水的质量 ×380cm=380g=0.38kg；
根据阿基米德原理可得，其受到的浮力
潜艇的总重力 0.1kg+0.38kg)×10 N/ kg=9.8 N，
比较可知F浮>G总，潜艇无法下沉。
（3）380~600 cm3
（4）
【知识点】阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】 （1）根据生活舱体积大于水舱要求分析；
（2）根据F浮=ρ水gV排求出潜水艇完全浸没在水中受到的浮力与水舱装满水时潜水艇的总重力比较即可判断；
（3）根据总重力确定浮力，据此计算生活舱的体积；
（4）当潜水艇整个在水下时，浮力最大，而由于排开水的体积不变，所以只要未露出水面，浮力就不变；露出水面的过程浮力在变小；漂浮在水中时浮力最小，浮力等于重力。
【解答】 （1）制作要求是①生活舱和水舱独立分开：②生活舱体体积大于水舱；由图2可知生活舱体积小于水仓，故甲组同学参赛作品是不符合参赛要求的；
（3）如果潜艇自重变化忽略不计，要使潜艇能悬浮或下沉，受到的最大浮力
此时潜艇排开水的体积最大，
此时生活舱的最大体积
如果水舱不装水，潜艇恰好悬浮在水中时受到的浮力
此时潜艇排开水的体积最小，
此时生活舱的最小体积 220 cm3，
而生活舱体积应大于水舱，则生活舱的最小体积为 380 cm3，
则生活舱的体积范围应为 380~600 cm3。
（4） 从A到B过程中，潜水艇还未露出水面，故排开水的体积不变，浮力不变；B点开始露出水面，从B到C过程中排开水的体积变小，浮力变小，由于潜水艇顶部是圆弧形的，若潜水艇匀速露出水面，则排开水的体积减小得会越来越快，直到圆弧部分全部露出水面；从C到D过程则是排开水的体积均匀减小，所以浮力也是均匀减小，D点处于静止，之后浮力不再变化，浮力等于潜水艇自身重力。 如下图所示：
13．【答案】（1）B；C
（2）将小石块放入上托盘时，有水溢出
（3）把烧杯中的水全部倒入上托盘后，水面与水位刻度线A 相平
（4）加细食盐或细沙等颗粒小的物体代替砝码
【知识点】阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】 （1）泡沫块高度与泡沫块所受浮力有关，浮力大于托盘重力和自身重力之和，能够上浮说明其密度小于液体密度；
（2）溢水杯中要盛满水，当在上托盘中放入小石块后，马上有水溢出，避免对实验结果产生影响，据此分析杯中水为“适量”的依据；
（3）两重力相等直观的现象是具有相同的作用效果；
（4）砝码有最小重量，食盐颗粒的最小重量较砝码更小，故更精确。
【解答】 （1）浮漂器能上浮，说明其所受浮力还得大于自身重力，即泡沫块的密度小于液体的密度，泡沫块的密度与泡沫块的体积有关，故BC正确；
又因为溢水杯在泡沫块的外部，溢水杯静止不动，所以A不影响泡沫块的高度。
故选BC。
（2）为避免对实验结果产生影响，判断杯中水为“适量”的依据是将小石块放入上托盘时，有少量水溢出（或水位刚好达到溢水口处）；
（3）两重力相等直观的现象是有相同的作用效果，即水位刻度线与水面相平；
（4）加上最小砝码，水位刻度线在水面下，取下最小砝码，水位刻度线在水面上，改用细盐可以避免这种情况发生。
14．【答案】（1）m木是否等于m排
（2）相等
（3）电子秤的示数保持不变
（4）B
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】（1）根据等量代换分析；
（2）根据表格数据分析得出结论；
（3）根据溢出水的质量与物块质量相等分析；
（4）根据浮沉条件分析。
【解答】 （1）因为木块漂浮在水中，所以木块所受浮力的大小F浮等于木块所受重力的大小G木。
若要验证F浮是否等于G排，只需验证木块的重力G木是否等于G排，又因为G=mg，所以只需验证m木是否等于m排；
（2）溢出水的质量等于总质量减去空杯的质量，即m排=m总-m杯=118g-38g=80g，恰好等于木块的质量，故漂浮在液体中的物体所受浮力的大小F浮与物体排开的液体所受重力的大小G排相等。
（3）只需将装满水的溢水杯放在电子秤上，将木块轻轻放入溢水杯的同时用手拿着小烧杯收集排开的水，等溢水杯中不再有水溢出时，拿走小烧杯，溢出水的质量与物块质量相等，故电子秤的示数保持不变；
（4）下沉的物体重力大于浮力，故不能通过“m物是否等于m排”间接验证“F浮是否等于G排”。
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